本发明一般涉及应急防灾演练领域，特别涉及一种用于混合现实应急演练系统的体验馆。
背景技术：
虚拟现实技术(VR)是近年出现并快速发展的新兴科技技术。人们通过穿戴如虚拟眼镜等的虚拟现实设备，可沉浸到预先制作的三维虚拟场景中，并对设置在三维虚拟场景中的各种三维要素进行互动，广泛应用到游戏等领域中。
VR技术不受场地限制的特点，因此VR技术也被越来越多的用于应急演练中，而在使用了VR技术的应急演练系统中，其虚拟的演练场所往往都是通过计算机预先制作完成的，同样的，虚拟演练场所中出现的物体、动物或者行人也都是通过程序设定好的虚拟三维模型，因此只能给予参演者视觉上的沉浸体验，而不能给与参演者视觉以外的其它体验，使得使用了VR技术的应急演练的演练效果有所减弱。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种既能提供VR演练系统的视觉沉浸体验，还可通过与其他物理道具的结合，给予参演者更为丰富的其它感官体验。
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于混合现实应急演练系统的体验馆，其包括：
演练物理体验空间，用于为应急演练提供所需的演练场所，包括设置在所述演练场所内的混合现实演练平台和VR演练系统，所述VR系统根据所述混合现实演练平台的真实环境生成三维虚拟场景；
物理道具，设置在所述混合现实演练平台上，所述物理道具相应连接有多个传感器；
混合现实应急演练系统，用于同步控制所述VR演练系统和所述物理道具运行顺序，接收所述传感器信号并根据反馈信息相应进行信息分析处理；
物理道具控制器，又包括：
指令信息接收模块，用于接收所述混合现实应急演练系统定义好的演练流程信息并转发；
信息处理模块，用于根据设定好的程序将接收到的所述演练流程信息中有关物理道具运行状况的信息进行筛选处理，形成相应的指令信息；
执行处理指令模块，用于接收所述信息处理模块发出的指令信息，并发送给所述物理道具。
上述体验馆，其中所述物理道具为固定设置于所述混合现实演练平台上的固定道具。
上述体验馆，其中所述固定道具为可振动式地板或晃动式地板或者为倒塌板，所述地板根据所述物理道具控制器发送的晃动信号模拟晃动，所述倒塌板根据所述物理道具控制器发送的到他信号完成倾斜。
上述体验馆，其中所述物理道具为可移动道具，用于向参与所述应急演练的参演人员提供操作与互动。
上述体验馆，其中所述可移动道具为灭火器、消防栓和/或铁锹。
上述体验馆，其中所述物理道具为特效道具，用于在所述混合现实演练平台上产生特效的装置。
上述体验馆，其中所述特效道具为鼓风机、喷雾装置、气味发散器或发热装置。
上述体验馆，其中所述传感器为薄膜传感器、温度传感器、气味传感器和/或声音感应器。
上述体验馆，其中所述混合现实应急演练系统根据所述传感器发送的反馈信号控制所述VR演练系统改变所述三维虚拟场景。
上述体验馆，其中所述物理道具运行状况信息包括：物理装置类别、运行开始信号、运行开始时间、运行持续时长、运行结束时间和运行结束信号中的任意一种，或其组合。
综上所述，本发明的有益效果为：
1、将虚拟场景与真实的感官结合，巧妙地将虚拟场景和真实环境相结合，发挥两者共同的优势。
2、可增强演练人员除视觉以外的感官体验，增强了演练的真实感，丰富了演练内容，提高了演练的效果。
3、本发明的物理道具与VR结合形成混合现实MR演练系统，增强了演练人员的体验效果。
4、由混合现实应急演练系统根据不用的演练流程同步控制VR演练系统和物理道具，实现了不同演练场景灵活定制。
附图说明
图1为根据本发明的实施方式的用于混合现实应急演练系统体验馆的模块化结构图；
图2为根据本发明的实施方式的混合现实演练平台的示意图。
具体实施方式
下面根据附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行说明。
请参阅图1，图1为根据本发明的实施方式的用于混合现实应急演练系统体验馆100的模块化结构图。体验馆100中具有演练物理体验空间110，演练物理体验空间110为参与应急演练的参演人员提供了参演场所，在具体的实施方式中，演练物理体验空间110可以为一个室内场所当然，演练物理体验空间110也可以为一个室外场所。
在演练物理体验空间110中，具有VR演练系统111和混合现实演练平台112，VR演练系统111可使用各种已知的VR技术，生成与演练物理体验空间110的真实环境相对应的虚拟环境，当然，在VR演练系统111说生成的虚拟场景中包含有真实环境所没有的三维虚拟效果，例如在火灾演练中，该虚拟场景可以模拟火灾的各种效果，例如火焰燃烧的场景，又例如在地震演练中，该虚拟场景也可模拟地震效果，如倒塌的房顶，墙壁等，因此，通过VR演练系统111，当佩戴有诸如3D眼镜的VR设备的参演人员在演练物理体验空间110移动时，VR设备会显示对应的虚拟场景，使参演人员置身于演练物理体验空间110的真实环境和虚拟相结合的演练场景中。
混合现实演练平台112为演练物理体验空间110中的物理空间，在混合现实演练平台112中设置有多个物理道具120和多个传感器121，物理道具120可以为各种类型，在具体的实施方式中，这些物理道具120可以是固定设置的道具、可移动的道具或特效道具，其详细内容将在下面进行详细描述。传感器121可单独设置在混合现实演练平台112中，也可设置在物理道具120中的一个或多个之上，且每个传感器121与对应的物理道具120相连，用于采集物理道具120发送的反馈数据。
在体验馆100中，还具有混合现实应急演练系统130，混合现实应急演练系统130为体验馆的主控系统，混合现实应急演练系统130从外部取得具体演练的演练流程信息150。在具体实施方式中，演练流程信息150包含有与应急演练过程中的场景变换或场景特效有关的流程信息，从而混合现实应急演练系统130可根据这些用于控制场景变换或场景特效的流程信息控制VR演练系统111呈现不同的虚拟场景或在虚拟场景中呈现预先指定的特效。另外，在其它实施方式中，演练流程信息150还包含有在应急演练过程中用于控制物理道具120进行动作的流程信息，因此，在体验馆100体验应急演练时，混合现实应急演练系统130也可根据这些用于控制物理道具120的流程信息控制物理道具120进行相关动作。在更佳的实施方式中，演练流程信息150同时包含有用于控制虚拟场景和物理道具120的流程信息，因此，在体验馆100体验应急演练时，混合现实应急演练系统130可根据演练流程信息150同步控制VR演练系统111和物理道具120相互配合以实现混合现实应急演练。
下面将进一步详细说明混合现实应急演练系统130对物理道具120的控制方法。混合现实应急演练系统130从演练流程信息150中提取出与控制物理道具120有关的道具流程信息，并将提取而得的道具流程信息发送至与混合现实应急演练系统130相连的物理道具控制器140，在具体实施方式中，可利用关键词表对演练流程信息150进行筛选，从而从演练流程信息150从提取出道具流程信息，所述关键词表包含有与物理道具控制有关的关键词。当然，也可使用其它已有的筛选方法以从演练流程信息150中提取道具流程信息。
物理道具控制器140将接收到的道具流程信息转化为可直接控制特定物理道具120的指令信息，从而控制物理道具120依照演练流程进行动作。在具体实施方式中，物理道具控制器140包含指令信息接收模块141、信息处理模块142和执行处理指令模块143。其中，指令信息接收模块141从混合现实应急演练系统130接收道具流程信息并转发给信息处理模块142，信息处理模块142根据设定好的程序进一步筛选道具流程信息，以筛选出对应于每个物理道具的指令信息。在诸如此类的实施方式中，可使用二级关键词表对道具流程信息进行筛选，例如所述二级关键词中的第一级词表包含有每个物理道具120的类别或具体名称，以从道具流程信息中提取出与每个物理道具120对应的个别道具流程；接着，使用所述二级关键词中的第二级词表分别对每个个别道具流程进行二次筛选，所述第二级词表中包含有与诸如运行开始信号、运行开始时间、运行持续时长、运行结束时间和运行结束信号等相关的关键词，从而从个别道具流程中提取出与每个物理道具120对应的指令信息。接着，执行处理指令模块143接收来自信息处理模块142的指令信息，并将指令信息发送给物理道具120。
物理道具120根据指令信息开始动作或停止动作，或对正在进行的动作做出调整。另外，在具体实施方式中，与物理道具120相连的传感器121可从物理道具120中获取用于表示理道具120的执行状态的状态信息，并将这些状态信息作为反馈信号发送到混合现实应急演练系统130，使得在体验应急演练时，混合现实应急演练系统130可根据这些反馈信号对对VR演练系统111和物理道具120进行进一步控制，例如控制VR演练系统110改变当前的虚拟场景或改变虚拟场景中的特效，并控制物理道具控制器140改变物理道具120的指令信息。
请继续参阅图2，图2根据本发明的实施方式的混合现实演练平台200的示意图，图2所示的混合现实演练平台200可在室内配合混合现实应急演练系统实现火灾或地震的应急演练。
例如当应急演习为火灾演练时，混合现实演练平台200内设置的物理道具可包括地板201、、热源202、鼓风机203、气味发散器205和防火道具204。其中地板201为固定道具，防火道具204为可移动道具，热源202、鼓风机203和气味发散器205为特效道具。混合现实应急演练系统130从外部接收火灾演练的演练流程信息，VR演练系统110根据该流程开始模拟室内开始发生火灾的虚拟场景，同时，物理道具控制器140从接收到的该流程信息中将物理道具的指令信息筛选出来，例如热源202的启动时间和温度，又或是鼓风机203的启动时间和风量、还或是气味发散器205的启动时间和气味种类等。同时，混合现实演练平台200内还设置有多个传感器207A～207D，其中，传感器207A可为与地板201设置在一起的薄膜传感器，多个传感器207B可为分散设置在混合现实演练平台200内的温度传感器，传感器207C可为设置在参演人员上的多功能传感器，传感器207D为设置在防火道具204上的适于获取防火道具204使用状态的传感器。
举例而言，热源202可经物理道具控制140控制以根据演练进行的不同阶段释放不同的温度，例如当演练中VR演练系统111中虚拟场景的火势越来越大时，热源接可根据升温指令，提高热源的释放温度，同时，温度传感器207B实时检测混合现实演练平台200内的环境温度，并且设置在参演人员身上的多功能传感器207C也可实时监控参演人员周围的环境温度，当温度过高时，混合现实应急演练系统130控制物理道具控制器140来改变发送给热源202的温度指令，以降低环境温度。相应的，当参演人员拿起防火道具204(例如灭火器或消防栓)进行灭火时，设置在防火道具204上的传感器207D检测到灭火的动作，则混合现实应急演练系统130控制物理道具控制器140来改变发送给热源202的温度指令，以降低热源的释放温度，同时混合现实应急演练系统130控制VR演练系统111改变虚拟场景中的火焰特效，以模拟更真实的火灾场景。
鼓风机203经物理道具控制140控制以根据相应的指令信息进行吹风以促进热源202产生的热量分散至整个混合现实演练平台200的空间内。同时，若温度感应器207B感应到的温度不均匀，则混合现实应急演练系统130分析获得的温度信息，并控制物理道具控制140更新发送给鼓风机203的指令信息，以改变鼓风机203的吹风方向或强度以加强散热。
气味发散器205负责在演练过程中释放气味。当演练进行到特定阶段的时候，混合现实应急演练系统130控制物理道具控制140发送控制指令给气味发散器205开始释放气味，指定时间过后，在根据指令信息以停止气味的释放。
又例如，当应急演习为地震演练时，此时地板201可为一个可晃动的地板，在地板201上还可设置诸如倒塌板的用于模拟倒塌的装置206，且倒塌板206上还设置有重力传感器207E。
在演练过程中，设置在地板201上的薄膜传感器202可采集参演人员的体重信息和踏点信息，然后将采集到的信息反馈给混合现实应急演练系统130，混合现实应急演练系统130对该信息进行分析处理，得出每个参演人员的行进路线并保存，可为演练结束后的评估提供资料。
可晃动式地板201经物理道具控制140控制以根据相应的指令信息进行晃动的动作，模拟更真实的地震环境，并且在可晃动式地板201晃动时，混合现实应急演练系统130还可控制VR演练系统111在虚拟场景中制造诸如房屋倒塌等的地震特效。。
倒塌板206负责模拟房屋倒塌或地面断裂。例如演练进行到一定阶段时，倒塌板206经物理道具控制140控制以根据相应的指令信息进行倾斜动作，同时，倒塌板206上的重力传感器207E将此时倒塌板206的倾斜状态发送到混合现实应急演练系统130，若重力传感器207E检测到倒塌板206发生倾斜，则混合现实应急演练系统130可控制VR演练系统111以配合倒塌板206在虚拟场景中添加相应的地震特效，又若倒塌板206过于倾斜，则混合现实应急演练系统130控制物理道具控制140来改变发送给倒塌板206的执行信息，以使得倒塌板206的倾斜程度控制在安全的限度之内。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，而这些更动与润饰皆落入本发明所附权利要求的保护范围内。